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公開番号2025042662
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-28
出願番号2023149717
出願日2023-09-15
発明の名称感光性着色組成物、カラーフィルタ、固体撮像素子、液晶表示装置、及び赤外線センサ
出願人artience株式会社
代理人
主分類G03F 7/004 20060101AFI20250321BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】本発明は、耐熱性が良好といった堅牢性にすぐれ、均一性不良(以下、塗工ムラ)およびストリエーションの発生を抑制し良好な膜を作製できる着色組成物の提供を目的とする。
【解決手段】着色剤(A)、樹脂(B)、重合性化合物(C)、光重合開始剤(D)および界面活性剤(E)を含む感光性着色組成物であって、重合性化合物(C)がアルキレンオキサイド鎖を有する化合物(C1)を含み、界面活性剤(E)がフッ素化アルキル基およびポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖からなる群より選択される1種以上を含有する単量体(ED1)と、橋かけ環炭化水素を有する単量体(ED2)との共重合体(E1)からなることを特徴とする、感光性着色組成物。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
着色剤（Ａ）、樹脂（Ｂ）、重合性化合物（Ｃ）、光重合開始剤（Ｄ）および界面活性剤（Ｅ）を含む感光性着色組成物であって、
重合性化合物（Ｃ）がアルキレンオキサイド鎖を有する化合物（Ｃ１）を含み、
界面活性剤（Ｅ）がフッ素化アルキル基およびポリ（パーフルオロアルキレンエーテル）鎖からなる群より選択される１種以上を含有する単量体（ＥＤ１）と、橋かけ環炭化水素を有する単量体（ＥＤ２）との共重合体（Ｅ１）からなることを特徴とする、感光性着色組成物。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
前記橋かけ環炭化水素が、アダマンチル環、イソボルニル環またはジシクロペンタニル環である、請求項１に記載の感光性着色組成物。
【請求項３】
感光性着色組成物の不揮発分１００質量％中、着色剤（Ａ）の含有量が３０～７０質量％であり、重合性化合物（Ｃ）の含有量が０．１～２０．０質量％である、請求項１に記載の感光性着色組成物。
【請求項４】
光重合開始剤（Ｄ）が、オキシムエステル骨格を有する光重合開始剤（Ｄ１）を含む、請求項１記載の感光性着色組成物。
【請求項５】
請求項１～４いずれか１項に記載の感光性着色組成物により形成されるフィルタセグメントを有する、カラーフィルタ。
【請求項６】
請求項５記載のカラーフィルタを備える固体撮像素子。
【請求項７】
請求項５記載のカラーフィルタを備える液晶表示装置。
【請求項８】
請求項５記載のカラーフィルタを備える赤外線センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子、カラー液晶表示装置、及び赤外線センサ等に用いるカラーフィルタの製造に使用する感光性着色組成物に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
カラー液晶装置、スマートフォン、タブレット端末、および各種センサ等には、ＣＣＤ（電荷結合素子）や、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）等の固体撮像素子が用いられている。固体撮像素子には、感光性着色組成物を用いて形成された画素を有するカラーフィルタが用いられている。また、カラーフィルタを形成する際に、凹凸などの段差を有する面上に感光性着色組成物を塗工する場合、塗工ムラやストリエーションが発生することがある。
特許文献１にはフッ素系界面活性剤を含む感光性着色組成物を使用すると表面ムラおよびストリエーションの発生が抑制できる旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－５４９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
感光性着色組成物の用途の一つ固体撮像素子用途は、微細な画素を実現するため、微細な隔壁構造を有する支持体上に着色組成物をより高回転塗工して膜を製造する必要がある。着色組成物においては、複雑な支持体上での高回転塗工によるストリエーション（ウエハの上にレジストを塗工する場合に膜厚が不均一になってウエハの周辺に向って放射状にできる不均一な線状の模様）の発生を抑制する他、支持体全体には均一に塗工することが求められている。
またカラーフィルタを形成する際のポストベーク工程において、一般に２００度以上、好ましくは２３０度以上の高温で行う必要がある。また固体撮像素子を形成する際のリフロー工程においては２５５度以上の高温で基板上に部品をはんだ付けしている。高精細化による薄膜、微細画素化に伴い、カラーフィルタに含まれる顔料成分が多くなることで、耐熱性を担保することが難しくなっており、上記のような高温になる工程でも形成された画素が問題なく特性を発揮されるように、さらなる耐熱性に優れる感光性着色剤が求められている。
【０００５】
また、本発明者が特許文献１に記載された着色組成物について検討したところ、高温ベーク時の色度の変化が大きく、高回転塗工時にストリエーションが発生しやすいことが分かった。
【０００６】
本発明は、色度の変化少なく、耐熱性が良好といった堅牢性にすぐれ、均一性不良（以下、塗工ムラ）およびストリエーションの発生を抑制し良好な膜を作製できる着色組成物の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
<１> 着色剤（Ａ）、樹脂（Ｂ）、重合性化合物（Ｃ）、光重合開始剤（Ｄ）および界面活性剤（Ｅ）を含む感光性着色組成物であって、
重合性化合物（Ｃ）がアルキレンオキサイド鎖を有する化合物（Ｃ１）を含み、
界面活性剤（Ｅ）がフッ素化アルキル基およびポリ（パーフルオロアルキレンエーテル）鎖からなる群より選択される１種以上を含有する単量体（ＥＤ１）と、橋かけ環炭化水素を有する単量体（ＥＤ２）との共重合体（Ｅ１）からなることを特徴とする、感光性着色組成物。
<２>前記フッ素系界面活性剤（Ｅ）が有する橋かけ環炭化水素の骨格が、アダマンチル環、イソボルニル環、ジシクロペンタニル環を有する重合性単量体（ＥＤ２）含むことを特徴とする<１>に記載の感光性着色組成物。
<３>着色組成物の不揮発分１００質量部における着色剤（Ａ）の含有量が３０～７０質量部であり、重合性化合物（Ｃ）の含有量が０．１～２０．０質量部であることを特徴とする<１>または<２>に記載の感光性着色組成物。
<４>光重合開始剤（Ｄ）が、オキシムエステル骨格を有する光重合開始剤（Ｄ１）を含むことを特徴とする<１>～<３>いずれかに記載の感光性着色組成物。
<５><１>～<４>に記載の感光性着色組成物により形成されるフィルタセグメントを有する、カラーフィルタ。
<６><５>に記載のカラーフィルタを備える固体撮像素子。
<７><５>に記載のカラーフィルタを備える液晶表示装置。
<８><５>に記載のカラーフィルタを備える赤外線センサ。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、耐熱性が良好といった堅牢性にすぐれ、塗工ムラおよびストリエーションの発生を抑制し良好な膜を作製できる着色組成物を提供できる。また、本発明によりカラーフィルタ、固体撮像素子、液晶表示装置、赤外線センサ等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、画像表示装置の模式的断面図である。
図２は、赤外線センサの模式的断面図である。
実施例における塗工性の評価の際に選択したシリコンウエハ上の段差の位置を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本願明細書の用語を定義する。「（メタ）アクリロイル」、「（メタ）アクリル」、「（メタ）アクリル酸」、「（メタ）アクリレート」、又は「（メタ）アクリルアミド」と表記した場合には、特に説明がない限り、それぞれ、「アクリロイル及び／又はメタクリロイル」、「アクリル及び／又はメタクリル」、「アクリル酸及び／又はメタクリル酸」、「アクリレート及び／又はメタクリレート」、又は「アクリルアミド及び／又はメタクリルアミド」を表すものとする。本明細書に挙げる「Ｃ．Ｉ．」は、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）を意味する。着色剤は、顔料および染料を含む。
単量体は、エチレン性不飽和二重結合を有し重合により樹脂を形成する化合物である。単量体は、未反応状態であり、単量体単位は、単量体が重合後に樹脂の一部を形成している状態である。
（【００１１】以降は省略されています）

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